• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2011년도 제43차 동계학술발표논문집 19권1호
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• pp.107-108
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• 2011

철도기술의 발전 이후 현재 도시철도에서는 국내 처음으로 열차의 안전한 운행 제어를 위한 자동/무인 운전이 가능한 자동 열차 운행 장치(ATO)를 도입해 안정적으로 정시 운행을 하고 있다. ATO 자동운전은 제어기준 값(목표속도)과 피드백 값(실제속도)간의 오차에 의한 전동차의 역행과 제동을 반복함으로 에너지 효율 낮다. 본 논문에서는 고정된 역간 거리를 정해진 운전 시분 내에 주행에너지를 최소화하며 주행하는 열차의 특성을 파악하고 모델링한다. 따라서 5호선 실 노선 구간별 운전시분 내에서 실측 데이터 분석을 위해 직선구간/구배구간/곡선구간 등 구간을 선정하고 그 구간에서 열차의 주행패턴에 따라 변화하는 주행에너지를 최소화하는 최적의 주행 패턴을 제시하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.35-42
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• 2014

연구는 무선통신기반 열차제어시스템의 상호운영성(interoperability)을 확보하기 위하여 열차제어와 관련된 위험원 분석, 열차제어시스템의 기능요구사항 설정 및 차상과 지상ATP(Automatic Train Protection)장치의 기능배치를 포함하고 있다. 개방형 무선통신기술을 활용하고, 지상과 차상에서 수행되는 열차제어시스템의 기능배치를 표준화화여 상호운영성을 확보할 수 있으며, 이를 통하여 철도망의 통합운영체계를 구축할 수 있다. 상호운영성을 지원하는 열차제어시스템의 기능을 지상과 차상에 배치하기 위해서는 위험원 분석과 시스템 요구사항 정의를 필요로 한다. 열차제어시스템의 위험원으로 열차안전간격제어와 열차제한속도초과를 설정하여 위험원 요인을 확인하였다. 또한 위험원 요인이 열차제어시스템에 미치는 영향을 확인하고 열차제어시스템의 하부장치의 기능요구사항과 ATP의 지상기능과 차상기능 배치를 정의하였다.

• 문화기술의 융합
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• 제5권2호
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• pp.355-360
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• 2019

본 연구에서는 고속열차 주행 중 발생하는 풍하중 안정성 검토조건을 준용하여, 열차속도 300km/h와 360km/h에 대한 고속선로용 고무보판 패널 구조의 열차 풍하중에 대한 구조적 안정성을 검토하였다. 이를 위해 고무보판 패널 시스템이 가장 복잡한 구성으로 설치될 수 있는 현장조건을 적용하여 3차원 해석모델링을 이용한 정밀 수치해석을 수행하였으며, 이를 통해 고속열차 풍하중에 대한 고무보판 패널 시스템의 구조적 안정성을 해석적으로 입증하였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.119-128
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• 2006

철도운행에 있어 분기기는 열차를 주행선로에서 이웃한 선로로 이동시키는 매우 중요한 역할을 수행하는 장치로써 포인트부, 리드부 그리고 크로싱부로 이루어져 있다. 그러나 분기기는 레일 주변설비 중 유일한 가동부로 구조도 복잡하고 천이과정 중 차륜, 레일간의 급격한 운동변화가 필연적으로 발생되어 안전성 문제가 항상 거론되고 있다. 실제로, 국내외에서 차량의 탈선사고가 빈번히 발생되는 취약부위이기도 하다. 또한 차량, 궤도, 통신 그리고 전기 분야 등 분기기는 각각 다른 기능을 수행하는 매우 복잡한 장치들의 조합 시스템이므로 각각의 단위 개체들의 최적화만으로는 분기기의 전반적 성능을 향상시키기는 힘들며 이들에 대한 통합 기술의 확보가 필수적이다. 우리나라 철도는 기존선의 최고운행속도를 200km/h까지 향상 시키는 장기계획을 수립하고, 곡선부가 많은 우리나라 지형에 적합한 최고운행속도 180km/h의 틸팅열차를 개발 중이다. 그러나, 기존선로에 틸팅열차를 적용하기 위해서는 속고의 저감없이 틸팅열차를 통과시킬 수 있는 안정적인 분기기시스템의 확립이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 틸팅열차 통과 시 기존선 속도향상을 위해 개발된 개량분기기 주변의 소음진동 정도를 예측하기 위해 시뮬레이션을 실시하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.532-542
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• 2018

자기부상열차는 비접촉자기부상과 안내 및 추진 시스템을 이용하므로 안전한 고속주행이 가능할 뿐만 아니라 진동이 적으므로 주행안정성에도 탁월하다. 최근 우리나라도 자기부상열차개발을 국가성장산업으로 지정하면서 자기부상열차의 시범제작과 시범운행을 시도하였으며 이에 대한 연구와 투자가 진행되고 있다. 본 연구는 고속주행으로 발생하는 각 모듈의 동적 응답의 상호관계를 분석하는 것이 연구목적이므로 주행속도, 노면조도, 현가장치의 물성치, 교량거더의 강성비 등 동적효과에 영향을 주는 주요변수들의 변화에 따라 동적응답들의 상호관계를 연구범위로 선택하였다. 따라서 콘크리트 박스거더교를 교량모델로 선택하였고 국내 생산중인 부상열차와 레일형식을 각각 이동열차하중과 가이드웨이 해석모델로 선택하였다. 해석결과 처짐 제한을 2000분의 L로 제시한 단면을 가진 자기부상열차용 교량의 고유진동수는 일반교량에 비해 높다는 것을 알 수 있다. 일반교량구조에서와 같이 자기부상열차용 철도교도 이동속도에 따른 거더의 동적응답은 속도에 비례하여 크게 증가함을 알 수 있다. 설계기준은 이동속도와 관계없이 10%의 충격계수로 동적효과를 나타내므로 설계기준의 값과 적용범위는 검증이 요구된다. 거더의 동적응답은 시속 240km/h에서 극대 값을 가지며 이후 속도증가에 따라 비례하여 증가함을 알 수 있다. 본 연구의 해석결과들은 자기부상열차용 철도교 설계에 적용할 수 있으며 설계기준을 확인하거나 검증할 때 기본 자료를 제공해 줄 수 있다.

• 한국철도학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.329-333
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• 2012

본 논문에서는 철도차량에 틸팅 기술 도입시 효과로 연구되고 있는 속도향상에 따른 운전시간 단축과 더불어 전력 소비량 감소로 에너지가 절감되는 것을 정량적으로 분석하여, 국내 철도차량에도 틸팅 기술 도입 필요성을 제시하고자 한다. 이를 위해 동일 노선을 한국형 틸팅 열차인 한빛 200과 8200호대 전기기관차가 견인하는 여객열차로 운행시의 소비전력을 동일 조건으로 환산 후 비교 분석하여 틸팅 기술 접목이 에너지 저감에 미치는 효과에 대하여 분석하였다. 에너지 절약은 세계적인 추세로서, 이의 해결을 위한 대책들을 여러 분야에서 끊임없이 연구하고 있다. 또한 기존선 속도 향상을 위한 선로 개량 및 신호체계 변경 등이 이루어 지고 있는 시점에서, 틸팅 기술을 통해 기존 인프라를 최대한 활용하여 열차 속도를 향상시킬 수 있다면 운전시간 단축을 통한 여객 수요 증대와 에너지 절감으로 경영개선에 크게 기여 할 수 있으리라 판단된다.

• 한국철도학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.349-354
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• 2014

신호시스템은 외국의 경우에는 이미 ETCS LEVEL 2 시스템이 적용되었는데 이는 ETCS LEVEL 1에서 무선 통신을 이용하여 열차를 연속 제어 하는 기능이 추가된 것이다. 더욱이 ETCS LEVEL 2 시스템을 적용한 영업 노선은 점점 확산되고 있는 추세이다. 이에 따라, 국내에서도 향후 LEVEL 2 적용을 위해 관련 핵심기술 개발을 진행하고 있다. ETCS LEVEL 2 시스템의 핵심기술은 열차 방호를 위한 ATP 기능을 열차 운행 중 LEVEL 1 과 같은 비연속적 제어에서 발전하여 연속적으로 실행함으로써 승객의 안전성을 높인 상향 시스템 모델이다. 본 논문에서는 ETCS LEVEL 2 시스템을 위한 차상 속도 프로파일 설계 방안에 대한 연구를 기술하고 ETCS 적용을 위한 예상 결과를 고찰해본다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권1A호
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• pp.95-104
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• 2008

본 연구에서는 경부고속철도상의 대표적인 교량인 2경간 연속보 형태의 고속철도 교량에 대하여 동적거동을 해석하고 공진발생의 감소방안들을 제시하였다. 하중은 한국형 고속철도하중인 총길이 380.15 m의 TGV-K 열차(2P+18T)가 일정한 속도로 이동하는 것으로 하였다. 동적거동을 모사하는 지배방정식은 질량과 강성이 분포된 연속계에서 만들어진 편미분방정식을 이용하여 구하였으며 Duhamel 적분을 이용한 모달계수의 처리를 수반하는 모드중첩법을 이용하여 동적해석을 수행하였다. 열차의 주행속도에 관계없이 동적거동을 급격히 감소시킬 수 있는 지간장이 존재하였으며 지금까지 연구된 단순보 형태의 교량에서 분석된 결과와는 달랐다. 열차의 주행속도에 의존하여 동적응답이 급격히 증가되어 공진현상을 일으키는 경우에도 공진을 감소시킬 수 있는 여러 방안들을 제시하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제12권6호
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• pp.727-736
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• 2000

본 연구에서는 궤도의 좌굴해석 및 그 결과를 통해 열차하중이 직선 및 곡선 장대레일 궤도의 온도좌굴 거동에 미치는 영향에 대해 평가하였다. 차량을 고려한 온도좌굴 해석은 바퀴하중하에서 장대레일 궤도의 수직 처짐에 기인한 상향처짐을 결정하기 위해 유사정적 하중모델을 가정하였으며, 차량의 무게와 속도, 궤도의 곡률, 캔트, 그외의 열차와 궤도의 동적인 상호작용으로 인한 횡방향하중은 열차의 수직하중에 대한 수평하중 비에 포함하여 수행하였다. 수치적 해석을 통해 장대레일의 상부 및 하부좌굴온도를 구하였고, 이런 해석결과들을 기존의 열차하중을 포함하지 않은 정적 좌굴해석결과들과 비교하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.162-171
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• 2012

본 연구에서는 곡선부를 주행하는 틸팅열차와 궤도와의 동적상호작용을 고려한 동적해석을 수행하기 위한 해석기법을 제시하였다. 본 연구에서는 3차원 차량요소를 이용하여 틸팅열차를 모형화하였으며, 틸팅열차의 곡선부 주행시 차량의 주행방향이 크게 변화하는 상황에서 주행속도 및 원곡선 반경에 상응하는 원심력의 표현, 선로의 캔트량, 차륜-레일의 접촉각 및 열차의 틸팅각 등을 고려한 동적상호작용해석 방법을 제안하였다. 제안된 해석방법은 기본적인 검증예제들에서 만족할만한 결과를 보여주었으며, 실제적인 문제에 적용이 가능할 것으로 기대된다.